Advances in Clinical and Experimental Medicine

Adv Clin Exp Med
Impact Factor (IF) – 1.227
Index Copernicus (ICV 2018) – 157.72
MNiSW – 40
Average rejection rate – 84.38%
ISSN 1899–5276 (print)
ISSN 2451-2680 (online)
Periodicity – monthly

Download PDF

Advances in Clinical and Experimental Medicine

2008, vol. 17, nr 6, November-December, p. 643–647

Publication type: original article

Language: English

Creative Commons BY-NC-ND 3.0 Open Access

An Analysis of the ST Segment, QRS Complex, and R−R Intervals of Transabdominal Fetal Electrocardiograms in Diabetic Pregnancies

Analiza fragmentu ST, kompleksu QRS i przedziałów R−R przezbrzusznych elektrokardiogramów płodu u ciężarnych chorych na cukrzycę

Małgorzata Pawelec1,, Andrzej Karmowski1,, Katarzyna Wilińska2,, Mikołaj Karmowski1,, Jolanta Pietras1,

1 First Clinic of Gynecology and Obstetrics, Silesian Piasts University of Medicine in Wrocław, Poland

2 Faculty of Fundamental Problems of Technology, Technical University of Wrocław, Poland

Abstract

Background. Transabdominal fetal electrocardiograms have the same parameters in diabetic and non−diabetic pregnancies if there is no intrauterine growth retardation or congenital heart defects.
Objectives. Many caesarean sections were carried out in the authors’ hospital because of unconfirmed non−reassuring fetal heart rate and diabetes mellitus of the mother. To change this they sought a simple, noninvasive, and inexpensive method of verifying fetal well−being.
Material and Methods. Fetal ECG studies of beat−to−beat variability (the exact time intervals between fetal R waves, R−R intervals), ST segment, and QRS complex were carried out in 51 diabetic and 50 healthy pregnant women at the same stage of gestation. The diabetic pregnant women were classified with diabetes class B or C according to White. Fifteen pregnancies were complicated by intrauterine growth retardation syndrome (IUGR). Heart rate dynamics was analyzed by nonlinear mathematics.
Results. Short−time variability of FHR in weeks 34–40 was the same in the diabetic and non−diabetic women (mean: 1.4708 vs. 1.4790) but was lower in diabetic women with IUGR (mean: 1.25213). The transabdominal fetal electrocardiograms performed before labor were normal in the diabetic pregnancies without IUGR and the percentage of caesarean sections performed as a consequence of non−reassuring fetal heart rate in that group (42%) was lower than in the diabetic pregnancies complicated by IUGR (68%) but higher than in the control group (28%).
Conclusion. Nonlinear methods of ECG signal filtration provide a non−invasive method for obtaining the fetal ECG. Careful detection and analysis of an fECG makes it possible to detect threats to the fetus and reduce the number of caesarean sections and premature deliveries in cases of diabetes mellitus class B and C if they are not complicated by IUGR. The transabdominal fECG can also be useful in diagnosing fetal heart diseases.

Streszczenie

Wprowadzenie. Elektrokardiografia przezbrzuszna u płodu (elektrody umieszczone na brzuchu ciężarnej) po wyizolowaniu sygnału płodu z szumów i zakłóceń pozwala uzyskać zapis płodowego EKG (fECG). Jest to więc metoda nieinwazyjna, która może być stosowana na dowolnym etapie ciąży oraz w czasie trwania ciąży, a nie tylko w czasie porodu. Dzięki zapisowi fEKG można nie tylko wykryć choroby serca płodu, ale również ocenić dobrostan płodu – na podstawie beat−to−beat variability (krótkotrwałych zmienności w akcji serca płodu mierzonych jako dokładne odstępy czasowe między kolejnymi załamkami R−R).
Materiał i metody. Przezbrzuszne fEKG wykonano u 51 ciężarnych chorych na cukrzycę klasy B i C wg White i u 50 zdrowych ciężarnych w tym samym wieku ciążowym, tj. między 34. a 40. tygodniem ciąży.
Wyniki. Short time variability było takie samo zarówno u ciężarnych chorych na cukrzycę, jak i ciężarnych zdrowych (średnia 1,4708 i 1,4790), gdy cukrzycy nie towarzyszyło zahamowanie wewnątrzmacicznego wzrostu płodu (IUGR). Jeśli cukrzyca była powikłana IUGR, to short time variability było statystycznie niższe (średnia 1,25213; p < 0,0001). Ciąże z cukrzycą powikłaną IUGR trwały statystycznie krócej o 11 dni niż ciąże z cukrzycą niepowikłaną IUGR, a wskaźnik cięć cesarskich wykonanych w tej grupie z powodu cukrzycy i wątpliwych zapisów KTG wynosił 68%, w porównaniu z 42% w grupie chorych na cukrzycę bez IUGR i 28% w grupie kontrolnej.
Wnioski. Liczba cięć cesarskich wykonywanych w klinice autorów ze wskazań niepotwierdzonych, wątpliwych zapisów KTG (unconfirmed nonreassuring fetal heart rate), zwłaszcza u ciężarnych chorych na cukrzycę klasy B i C, jest bardzo duża. Zastosowanie przezbrzusznego EKG i obliczanie krótkotrwałych zmienności świadczących o dobrostanie płodu pozwoliłyby zmniejszyć liczbę cięć cesarskich w grupie chorych na cukrzycę bez IUGR do podobnego odsetka jak w grupie kontrolnej. Innymi słowy, skoro w grupie kontrolnej liczba cięć cesarskich ze wskazań wynikających z wątpliwych zapisów KTG wynosiła 28%, a w grupie tej krótkotrwałe zmienności były takie same jak w grupie chorych na cukrzycę bez IUGR, to jest prawdopodobne, że z zastosowaniem przezbrzusznego fEKG liczba cięć cesarskich w grupie chorych na cukrzycę bez IUGR mogłaby się zmniejszyć o kilkanaście punktów procentowych. Wszystkie noworodki urodzone w grupie kontrolnej i w grupie chorych na cukrzycę bez IUGR miały w piątej minucie życia więcej niż 8 pkt Apgar i żaden nie miał kwasicy. Przezbrzuszne płodowe EKG daje położnikowi dodatkową informację o stanie płodu i pozwala lepiej zdecydować o czasie i drodze zakończenia ciąży.

Key words

electrocardiogram (ECG), fetal electrocardiogram (fECG), electronic fetal monitoring (EFM), fetal heart rate (FHR), diabetes mellitus, intrauterine growth restriction (IUGR)

Słowa kluczowe

elektrokardiogram, elektrokardiogram płodu, elektroniczne monitorowanie płodu, częstość rytmu serca płodu, cukrzyca, wewnątrzmaciczne zahamowanie wzrostu płodu

References (18)

  1. Rosen KG, Luzietti R: Intrapartum fetal monitoring: its basis and current developments. Prenat Neonat Med 2000, 5, 155–168.
  2. Rosen KG: Intrapartum fetal monitoring and the fetal ECG – time for change. Arch Perinat Med 2001, 7, 7–12.
  3. Amer−Wahlin I, Yli B, Arulkumaran S: Foetal ECG and STAN technology – a review. In: European Clinics in Obstetrics and Gynaecology 2005. London, Springer Verlag.
  4. Spencer CJ, Pieri J−F, Crowe JA, Hayes−Gill BR, James DK: Transabdominal fetal ECG recording: long term fetal heart rate patterns. J Perinat Med 2001, 29, supplement 1, 85–86.
  5. Pawelec M, Rejman M, Latka M, West BJ: Fractal analysis of heart rate variability in pregnancy. International Forum on Birth. Rome 2005, 108.
  6. Mochimaru F, Fujimoto Y:. Detecting the fetal Electrocardiogram by Wavelet Theory−Based Methods. Progr Biomed Res 2002, 7, 3, 185–193.
  7. Nageotte MP, Freeman RK, Freeman AG, Dorchester W: Short−term variability assessment from abdominal electrocardiogram during the antepartum period. Am J Obstet Gynecol 1983, 145, 5, 566–569.
  8. Thacker SB, Stroup D, Chang M: Continuous electronic heart rate monitoring for fetal assessment during labor. Cochrane Database Syst Rev 2001, CD000063.
  9. Sweha A, Hacker TW, Nuovo J: Interpretation of the Electronic Fetal Heart Rate during labor. Am Fam Phys 1999, May 1, 1–18.
  10. Noren H, Amer−Wahlin I, Hagberg H, Herbst A, Kjellmer I, Marsal K, Olofsson P, Rosen KG: Fetal electrocardiography in labour and neonatal outcome: Data from the Swedish randomized controlled trial on intrapartum fetal monitoring. Am J Obstet Gynecol 2003, 188, 1, 182–192.
  11. Devoe LD, Ross M, Wilde C, Beal M, Lysikiewicz A, Maier J, Vines V, Amer−Wahlin I, Lilja H, Noren H, Maulik D: United States multicenter clinical usage study of the STAN S21 electronic fetal monitoring system. Am J Obstet Gynecol 2006, 195, 729–734.
  12. Neilson JP: Fetal electrocardiogram (ECG) for fetal monitoring during labour. Cochrane Database Syst Rev 2006, 3.
  13. Noren H, Blad S, Carlsson A, Flisberg A, Gustavsson A, Lilja H, Wennergren M, Hagberg H: STAN in clinical practice – the outcome of 2 years of regular use in the city of Gothenburg. Am J Obstet Gynecol 2006, 195, 7–15.
  14. Amer−Wahlin I, Ingemarsson I, Marsal K, Herbst A: Fetal heart rate patterns and ECG ST segment changes preceding metabolic acidaemia at birth. BJOG 2005, 112 (2), 160–165.
  15. Dervaitis KL, Poole M, Schmidt G, Penava D, Natale R, Gagnon R: ST segment analysis of the fetal electrocardiogram plus electronic fetal heart rate monitoring in labor and its relationship to umbilical cord arterial blood gases. Am J Obstet Gynecol 2004, 191, 879–884.
  16. Mantini D, Comani S, Alleva G, Romani GL: Fetal cardiac time intervals: validation of an automatic tool for beat−to−beat detection on fetal magnetocardiograms. IJBEM 2005, 7, 1, 247–251.
  17. Parer WJ, Parer JT, Holbrook RH, Block BSB: Validity of mathematical methods of quantitating fetal heart rate variability. Am J Obstet Gynecol 1985, 153 (4), 402–409.
  18. Takabatake N, Nakamura H, Abe S, Hino T, Saito H, Yuki H, Kato S, Tomoike H: Circulating leptin in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Am J Respir Care Med 1999, 159, 1215–1219.